DE3337183A1 - Arrangement for signalling on railway tracks - Google Patents

Arrangement for signalling on railway tracks

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Abstract

The invention relates to an arrangement for signalling on railway tracks. In place of signals, location code transmitters which transmit their location code to a passing traction unit are provided at the railway track. The location code is transmitted to a central operating station via railway radio. The said station determines which signalling criterion is present at the centralised control point for the corresponding location code and transmits the signalling criterion to the traction unit via railway radio. Preferably millimetric waveband transponders without power supplies are used as location code transmitters.

Description

Beschreibungdescription

Anordnung zur Signalisierung an Bahnstrecken Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Signalisierung an Bahnstrecken nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.Arrangement for signaling on railway lines The invention relates to an arrangement for signaling on railway lines according to the preamble of the claim 1.

Im In- und Ausland gibt es zahlreiche ein- oder doppelgleisige Strecken, die täglich von bis zu 30 Reise- und Güterzügen mit Geschwindigkeiten bis zu 140 km/h befahren werden. Weltweit und auch bei der Deutschen Bundesbahn sind solche Strecken (dort als Fernnebenstrecken, NFS bezeichnet) vielfach noch teilweise oder ganz mit mechanischen Formsignal- oder sogar den noch älteren Stafettensystemen ausgerüstet. Diese gewährleisten zwar nach wie vor die Sicherheit der Zugfahrten, sie stehen aber vielfach wegen ihres hohen Personalbedarfs für Betrieb und Wartung sowie der durch ihre geringe Anpassungsmöglichkeit begrenzten Ausnutzung der Gleisanlagen zum Ersatz an. Die für hochbelastete Hauptstrecken bemessenen HV-Lichtsignalsysteme sind jedoch angesichts der 30 täglichen Züge nicht wirtschaftlich wegen der hohen Kosten der Signalkabel und insbesondere deren Verlegung sowie der Wartung der umfangreichen Außenanlagen.At home and abroad there are numerous single or double-track lines, the daily of up to 30 passenger and freight trains with speeds of up to 140 km / h. Worldwide and also with the Deutsche Bundesbahn there are such Lines (referred to there as long-distance branch lines, NFS) often still partially or entirely with mechanical form signal or even the even older relay systems equipped. These still guarantee the safety of train journeys, However, they often stand for operation and because of their high staffing requirements maintenance as well as the limited utilization of the track systems due to their low adaptability for replacement. The HV light signal systems designed for heavily used main routes however, given the 30 daily trains, they are not economical because of the high Costs of the signal cables and, in particular, their laying and maintenance of the extensive Outdoor facilities.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, für die beschriebenen Nebenstrecken eine Anordnung der eingangs genannten Art anzugeben, welche vorhandene Funkeinrichtungen nutzt, billig und signaltechnisch sicher ist.The object of the invention is therefore for the branch lines described an arrangement of the type mentioned to indicate which existing radio equipment uses, is cheap and technically secure.

Die Erfindung ist im Patentanspruch 1 gekennzeichnet. Die weiteren Ansprüche beinhalten vorteilhafte Weiterbildungen bzw. Ausführungen der Erfindung.The invention is characterized in claim 1. The others Claims contain advantageous developments or embodiments of the invention.

Im Bereich der Bahnverwaltungen, die das Zugfunksystem mit Datenübertragung wie die Deutsche Bundesbahn verwenden, bietet sich die Möglichkeit an, dasselbe zur Führerstandsignalübertragung und damit zum Zugsignalfunk zu erweitern. Nach den gut zehnjährigen Erfahrungen mit dem Zugfunk kann davon ausgegangen werden, daß bei einem derartig erweiterten System der Nachweis der signaltechnischen Sicherheit erbracht werden kann. Die mittlere ausfallfreie Betriebszeit einer Fahrzeugfunkanlage des Zugfunks liegt weit über 20 000 Stunden.In the area of railway administrations that use the train radio system with data transmission as used by the Deutsche Bundesbahn, there is the option of doing the same to be expanded for driver's cab signal transmission and thus for train signal radio. To The good ten years of experience with train radio can be assumed that with such an extended system the proof of the signaling security can be provided. The mean failure-free operating time of a vehicle radio system of the train radio is well over 20,000 hours.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung.The invention is explained in more detail below with reference to the figures. The figures show a preferred embodiment of the invention.

Wie in FIG. 1 dargestellt, stehen an den Stellen der Vor-und Hauptsignale recht (oder links) der Strecke unbeleuchtete Merktafeln, z.B. Ne2 und Ne4. An denselben Stellen, bzw. 100-300 m vor der Vorsignalmerktafel Ne2 befinden sich weiterhin stromzuführungslose Ortscodesender, ausgerüstet als Millimeterwellen-Doppeltransponder mit zwei stark bündelnden Richtantennen, die beide schräg nach oben auf die rechte (bzw. linke) Seite eines heranfahrenden Triebfahrzeugs gerichtet sind. Die Antennenkeulen der beiden Richtantennen überlappen sich nicht. Dadurch und durch die Ausbildung der Ortscodesender als Doppeltransponder, ist auf dem Triebfahrzeug eine Richtungserkennung möglich.As in FIG. 1, are at the points of the pre- and main signals right (or left) of the route unlit notice boards, e.g. Ne2 and Ne4. To the same Places or 100-300 m in front of the distant signal marker Ne2 are still without power supply Area code transmitter, equipped as a millimeter wave double transponder with two strong bundling directional antennas, both obliquely upwards on the right (or left) Side of an approaching traction vehicle are directed. The antenna lobes of the both directional antennas do not overlap. Through this and through the training of the Location code transmitter as a double transponder is a direction recognition on the traction vehicle possible.

In der Ebene senkrecht zum Bahnkörper strahlt eine der beiden Antennen (a) dem Triebfahrzeug schräg entgegen, die andere (b) fast senkrecht nach oben. Das Gegengerät auf dem Triebfahrzeug (Millimeterwellensender und -empfänger) strahlt dauernd und so in Fahrtrichtung etwas schräg nach rechts (bzw. links) gebündelt, daß etwa 5-10 m vor dem Doppeltransponder die Antenne a und anschließend Antenne b getroffen wird. Sobald die abgestrahlte Energie vom gemeinsamen Empfangsteil des Doppeltransponders empfangen wird, vgl. FIG. 2, senden dessen beide Teile ihren Ortscode (z.B. eine fünfstellige Zahl mit Fehlerkorrektur) aus, zusammen mit einer Unterscheidungskennung der beiden Transponder (a) und (b).One of the two antennas radiates in the plane perpendicular to the track body (a) towards the locomotive at an angle, the other (b) almost vertically upwards. The opposing device on the traction vehicle (millimeter wave transmitter and receiver) emits radiation constant and so bundled in the direction of travel slightly obliquely to the right (or left), that about 5-10 m in front of the double transponder antenna a and then antenna b is hit. As soon as the radiated energy from the common receiving part of the Double transponder is received, see FIG. 2, both parts of which send theirs Location code (e.g. a five-digit number with error correction), together with a Distinguishing identification of the two transponders (a) and (b).

Durch den Datenaustausch mit dem Doppeltransponder gelangen Ortscode und Fahrtrichtungsprüfung zum Triebfahrzeug, werden dort durch Hinzufügen der am Zugfunk -Bediengerät eingestellten Zugnummer zu einer codierten Meldung aufgebaut, gemäß der Zugfunk-Prozedur zur zentralen Betriebs- stelle (ZBST) abgesetzt und quittiert oder wiederholt. An der ZBST werden diese Signaldatenblöcke ausgeschieden und anhand des Orts codes über eine p-Prozessorlogik festgestellt, ob an dem dem Ortscode entsprechenden Ausgang eines den Überwachungsbereich der ZBST erfassenden Streckenstellwerks eingeführter Bauart eines der Signalkriterien Hauptsignal HpO, Hpl/2, HpOO und Vorsignal VrO, Vor1, Vr2 ansteht. Das Ergebnis wird durch einen codierten Befehl über Zugfunk zurück zum Triebfahrzeug übertragen und dort durch Führerstandsignale optisch angezeigt, zusammen mit einem Aufmerksamkeitston. Anstelle des letzteren kann eine synthetische Sprachausgabe treten, die durch Sprache des Triebfahrzeugführers über eine Spracherkennung zu quittieren ist. Bei Nichtübereinstimmung von Signalkriterium und Quittung gibt das Stellwerk über Zugfunk den Befehl t'Nothalt". Funktion und Verantwortung des Triebfahrzeugführers sind dieselben wie bei einem HV-Lichtsignalsystem.The location code is obtained through the data exchange with the double transponder and the direction of travel check to the locomotive are there by adding the am Train radio control unit built into a coded message with the train number set, according to the train radio procedure for the central operational position (ZBST) released and acknowledged or repeated. These signal data blocks are at the ZBST eliminated and determined on the basis of the location code via a p-processor logic, whether at the output corresponding to the location code the surveillance area of the ZBST-capturing route interlocking of the type introduced one of the signal criteria Main signal HpO, Hpl / 2, HpOO and distant signal VrO, Vor1, Vr2 pending. The result is transmitted back to the locomotive by means of a coded command via train radio and there visually indicated by driver's cab signals, together with an alert tone. The latter can be replaced by a synthetic speech output that is generated by speech of the driver is to be acknowledged via voice recognition. If they do not match of the signal criterion and acknowledgment, the signal box gives the command t'Emergency stop "via train radio. The driver's role and responsibility are the same as for one HV light signal system.

Die über Zugfunk zu übermittelnden Signaldatenblöcke werden gegenüber laufenden Gesprächen bevorzugt. Die dazu notwendigen Maßnahmen oder Einrichtungen, z.B. zum Ausblenden der Sprache oder Einblenden der Datenblöcke in Sprachpausen, sind an sich bekannt.The signal data blocks to be transmitted via train radio are opposite ongoing discussions preferred. The necessary measures or facilities, E.g. to hide the language or display the data blocks during pauses in speech, are known per se.

Das Gegengerät auf dem Triebfahrzeug mit seiner eingebauten Millimeterwellenrichtantenne wird nicht größer als 20 x 20 x 20 cm sein. Es wird daher vorzugsweise hinter der Fensterscheibe an einer die Sicht des Triebfahrzeugführers nicht behindernden Stelle auf dem Bedientisch aufgebaut. Die mechanischen Toleranzen beim Einbau sind unkritisch. Das Gerät braucht nur dann in eine vorgerüste- te Halterung auf dem jeweils vorderen Führerstand eingesteckt zu werden, wenn das Triebfahrzeug auf einer Zugsignalfunkstrecke eingesetzt wird. Die Vorrüstungen auf den Triebfahrzeugen sind gering und das Gerät ist den Witterungseinflüssen entzogen.The counter device on the locomotive with its built-in millimeter wave directional antenna will not be larger than 20 x 20 x 20 cm. It is therefore preferably behind the Window pane in a position that does not obstruct the driver's view set up on the service table. The mechanical tolerances during installation are not critical. The device then only needs to be te bracket on to be plugged into the respective front driver's cab when the locomotive is on a train signal radio link is used. The preparations on the locomotives are low and the device is protected from the effects of the weather.

FIG. 2 zeigt ein Blockbild eines Gegengeräts im Zusammenwirken mit einem Doppeltransponder. Das Fahrzeuggerät weist das übliche UHF-Funkgerät für den Zugfunk auf, an dessen Datenein-/ausgang das Millimeterwellen-Gegengerät angeschlossen ist. Der Doppeltransponder weist eine gemeinsamen Empfänger E auf und zwei Sender S, die mit den beiden in unterschiedlichen Winkeln ausgerichteten Richtantennen verbunden sind. Der gemeinsame Ortscode ist in einem Speicher abgelegt und wird beim Aussenden durch eine Unterscheidungskennung a bzw. b ergänzt.FIG. 2 shows a block diagram of a counter device in cooperation with a double transponder. The vehicle unit has the usual UHF radio for the Train radio on, to whose data input / output the millimeter wave counter device is connected is. The double transponder has a common receiver E and two transmitters S, the one with the two directional antennas aligned at different angles are connected. The common location code is stored in a memory and is when sending, supplemented by a distinguishing code a or b.

In FIG. 2 weist der Ortscodesender zusätzlich einen Dekoder für das vom Stellwerk übermittelte Signalkriterium auf. Eine zusätzliche und unabhängige Überwachung der Vorbeifahrt an den Merktafeln erfolgt in Weiterbildung der Erfindung durch die auf den Triebfahrzeugen und auf vielen Strecken vorhandene Indusi. Dazu wird der von der Stellwerk-Innenanlage über den Zugfunk zurückkommende codierte Befehl Vor1/2 oder Bp1/2 (das Signalkriterium, welches die Signalanzeige auf dem Triebfahrzeug erzeugt) dem Millimeterwellensender des Gegengerätes aufmoduliert. Der Empfänger des Millimeterwellen-Transponders empfängt den Befehl und schaltet den Indusi-Magneten nach Erkennen der Vor 1/2 bzw. Hpl/2-Befehle im Vr- oder Hp-Dekoder unwirksam.In FIG. 2, the local code sender also has a decoder for the signal criterion transmitted by the interlocking. An additional and independent Monitoring of driving past the notice boards takes place in a further development of the invention through the Indusi existing on the locomotives and on many routes. In addition is the encoded return from the interlocking indoor system via the train radio Command Vor1 / 2 or Bp1 / 2 (the signal criterion which the signal display on the Traction vehicle generated) modulated onto the millimeter wave transmitter of the opposing device. The receiver of the millimeter wave transponder receives the command and switches the Indusi magnet after recognizing the Vor 1/2 or Hpl / 2 commands in the Vr or Hp decoder ineffective.

Wenn keine Indusi vorhanden ist, kann es wirtschaftlich sein, auf dem Triebfahrzeug (im Gegengerät) ein unabhängiges Millimeterwellenradargerät unterzubringen und die Merktafeln mit Radarreflektoren auszurüsten, so daß ebenfalls zwei unabhängige Pfade im sicherheitstechnischen Sinn zur Verfügung stehen.If there is no indusi, it can be economical to go on to accommodate an independent millimeter wave radar device in the locomotive (in the opposite device) and to equip the notice boards with radar reflectors, so that also two independent Paths are available in the safety sense.

Viele der hier einschlägigen Strecken sind mit Gleisstromkreisen oder Achszählern ausgerüstet, so daß die Gleisfreiprüfung in bekannter Weise erfolgen kann. Wo das nicht der Fall ist, kann man durch Speichern der codierten Ortscode-Meldungen belegte Streckenabschnitte in einer der Achszählmethode ähnlichen Art erkennen. Diese codierten Meldungen können dispositiv zur Eingabe der Zugnummern in die Zugnummernmeldeanlage verwendet werden.Many of the routes relevant here are with track circuits or Axle counters equipped so that the track clearance test can be carried out in a known manner can. Where this is not the case, one can save the encoded location code messages Detect occupied route sections in a manner similar to the axle counting method. These coded messages can be used to input the train numbers into the train number reporting system be used.

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Claims (18)

Patentansprüche Anordnung zur Signalisierung an Bahnstrecken, welche W Zu Zugfunk zur Datenübertragung zwischen auf der Bahnstrecke verkehrenden Triebfahrzeugen und einer zentralen Betriebsstelle über ortsfeste Streckenfunkstellen ausgerüstet sind, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: - anstelle von Signalen sind in Fahrtrichtung rechts oder links neben der Bahnstrecke Ortscodesender angebracht, welche bei Vorbeifahrt eines Triebfahrzeuges ihren Ortscode an dieses senden; - das Triebfahrzeug übermittelt den empfangenen Ortscode über Zugfunk an die zentrale Betriebsstelle; - die zentrale Betriebsstelle weist eine Logikschaltung auf, welche über eine Schnittstelle mit einem die Bahnstrecke erfassenden Streckenstellwerk verbunden ist; sie stellt fest, welches Signalkriterium an einem dem empfangenen Ortscode entsprechenden Signalausgang des Streckenstellwerks ansteht; - die zentrale Betriebsstelle übermittelt das Signalkriterium über Zugfunk an das Triebfahrzeug; dieses weist im Führerstand ein Anzeigegerät zur Anzeige des Signalkriteriums auf. Claims arrangement for signaling on railway lines, which W For train radio for data transmission between locomotives operating on the railway line and a central operating point via fixed line radio stations are characterized by the following features: - instead of signals are in the direction of travel to the right or left of the railway line with a local code transmitter, which can be used when passing a locomotive send its location code to it; - the locomotive transmits the received location code via train radio to the central operating point; - the central one The operating center has a logic circuit, which has an interface with is connected to a route signal box which detects the railway line; she notes which signal criterion at one of the received location code Signal output of the line interlocking is pending; - transmitted to the central operating point the signal criterion via train radio to the locomotive; this points in the driver's cab a display device for displaying the signal criterion. 2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich unbeleuchtete Merktafeln an der Bahnstrecke angebracht sind.2. Arrangement according to claim 1, characterized in that in addition unlit notice boards are attached to the railway line. 3. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortscodesender stromzuführungslose Transponder sind, welche durch ein Gegengerät auf dem Triebfahrzeug abgefragt werden.3. Arrangement according to claim 1, characterized in that the location code transmitter Power supply-free transponders are, which by a counter device on the traction vehicle be queried. 4. Anordnung nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortscodesender im Millimeterwellenbereich arbeiten mit stark bündelnden Richtantennen.4. Arrangement according to claim 1 or 3, characterized in that the Local code transmitters in the millimeter wave range work with highly bundling directional antennas. 5. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Ortscodesender Doppeltransponder sind mit zwei Richtantennen, deren Antennenkeulen sich nicht überlappen und in unterschiedlichen Winkeln schräg gegen die Fahrtrichtung eines Triebfahrzeugs zeigen, und daß der Ortscode eines Doppeltransponders eine Unterscheidungskennung der beiden Transponder enthält.5. Arrangement according to claim 4, characterized in that the location code transmitter Double transponders have two directional antennas whose antenna lobes do not overlap and at different angles diagonally against the direction of travel of a traction vehicle show, and that the location code of a double transponder is a distinguishing identifier of the two transponders. 6. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengerät über eine Richtantenne dauernd schräg nach rechts bzw. links strahlt.6. Arrangement according to claim 3, characterized in that the counter device continuously shines obliquely to the right or left via a directional antenna. 7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengerät im Führerstand des Triebfahrzeugs hinter der Fensterscheibe angebracht ist.7. Arrangement according to claim 6, characterized in that the counter device is installed in the driver's cab of the locomotive behind the window pane. 8. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gegengerät steckbar in einer Halterung angebracht ist.8. Arrangement according to claim 7, characterized in that the counter device is plugged in a holder. 9. Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Triebfahrzeug anhand der Unterscheidungskennungen der beiden Transponder eine Kahrtrichtungsprüfung durchgeführt wird.9. Arrangement according to claim 5, characterized in that on the The locomotive carries out a direction check based on the identifiers of the two transponders is carried out. 10. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf dem Triebfahrzeug die Zugnummer zum empfangenen Ortes code hinzugefügt und an die zentrale Betriebs stelle übermittelt wird.10. The arrangement according to claim 1, characterized in that on the Locomotive added the train number to the received location code and sent to the headquarters Operating point is transmitted. 11. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei Eintreffen des Signalkriteriums auf dem Führerstand des Triebfahrzeugs ein Aufmerksamkeitston erzeugt wird.11. The arrangement according to claim 1, characterized in that upon arrival of the signal criterion in the driver's cab of the locomotive, an alert tone is produced. 12. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signalkriterium mittels synthetischer Sprache auf dem Führerstand des Triebfahrzeugs angezeigt wird.12. The arrangement according to claim 1, characterized in that the signal criterion is displayed by means of synthetic speech in the driver's cab of the locomotive. 13. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Triebfahrzeug eine Einrichtung zur manuell oder durch Spracherkennung ausgelösten Quittierung des empfangenen Signalkriteriums aufweist.13. The arrangement according to claim 1, characterized in that the traction vehicle a device for manual or voice recognition triggered acknowledgment of the received signal criterion. 14. Anordnung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Streckenstellwerk bei Nichtübereinstimmen von übermitteltem Signalkrit-erium und Quittung einen Nothalt-Befehl an das Triebfahrzeug auslöst.14. Arrangement according to claim 13, characterized in that the route signal box if the transmitted signal criteria and acknowledgment do not match, an emergency stop command is issued triggers to the traction vehicle. 15. Anordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die über Zugfunk übertragenen Daten wie'Signalkriterium, Quittung etc. bevorzugt gegenüber laufenden Gesprächen übermittelt und ausgewertet werden.15. Arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that that the data transmitted via train radio, such as signal criterion, acknowledgment, etc. are preferred are transmitted and evaluated in relation to ongoing calls. 16. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 15, mit Einrichtungen zur induktiven Zugsicherung (Indusi), dadurch gekennzeichnet, daß das zum Triebfahrzeug übermittelte Signalkriterium dem Gegengerät aufmoduliert und von diesem an die Ortscodesender abgestrahlt wird, daß die Ortscodesender zusätzlich einen Dekodierer zum Erkennen des Signalkriteriums aufweisen und daß die Ortscodesender mit den entsprechenden Indusi-Magneten an der Strecke verbunden sind und diese bei Anliegen bestimmter Signalkriterien am Dekodierer unwirksam schalten.16. Arrangement according to one of claims 3 to 15, with devices for inductive train protection (Indusi), characterized in that the traction vehicle The transmitted signal criterion is modulated to the opposing device and from there to the location code transmitter is emitted that the local code transmitter also has a decoder for recognition of the signal criterion and that the location code transmitter with the corresponding Indusi magnets are connected to the route and these are certain when there is concern Deactivate the signal criteria on the decoder. 17. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Merktafeln mit Radarreflektoren ausgerüstet sind und daß die Triebfahrzeuge zusätzliche Millimeterwellenradargeräte aufweisen zur Abtastung der Merktafeln.17. The arrangement according to claim 2, characterized in that the notice boards are equipped with radar reflectors and that the locomotives have additional millimeter wave radar devices have for scanning the bulletin boards. 18. Anordnung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die in der zentralen Betriebsstelle eintreffenden Ortscode-Meldungen gespeichert werden zur Ermittlung belegter bzw. freier Streckenabschnitte.18. The arrangement according to claim 10, characterized in that the in local code messages arriving at the central operating point are stored to determine occupied or free route sections.
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